- •Министерство образования Республики Беларусь
- •Сводная таблица учета выполнения и защиты лабораторных работ студента _______ группы ____ курса ______________________ факультета
- •( Ф. И. О. Студента)
- •Содержание
- •Методы вычисления погрешностей
- •Математический аппарат вычисления случайных ошибок прямых измерений
- •Раздел 1. Механика Лабораторная работа №1. Определение линейных размеров и объемов тел правильной формы, оценка погрешностей измерений
- •Теория работы
- •Порядок выполнения работы Задание №1. Вычисление объема шара
- •Вычисления к заданию №1: Задание №2. Вычисление объема цилиндра
- •Вычисления к заданию №2: Задание №3. Вычисление объема параллелепипеда
- •Вычисления к заданию №3:
- •Контрольные вопросы защиты лабораторной работы:
- •Лабораторная работа №2. Изучение законов кинематики и динамики поступательного движения на машине Атвуда
- •Теория работы
- •I. Законы кинематики поступательного движения.
- •II. Законы динамики поступательного движения.
- •III. Соответствие между двумя способами описания движения на основании кинематики и динамики поступательного движения.
- •Теория лабораторной работы
- •Порядок выполнения работы Задание №1 Исследование кинематики прямолинейного равномерного движения
- •Задание №2 Исследование кинематики прямолинейного равноускоренного движения
- •Вычисления к заданию №2: Задание №3 Исследование динамики поступательного движения
- •Контрольные вопросы защиты лабораторной работы:
- •Лабораторная работа №3. Проверка закона сохранения механической энергии
- •Теория работы
- •Порядок выполнения работы
- •Вычисления:
- •Контрольные вопросы защиты лабораторной работы:
- •Лабораторная работа №4. Изучение температурной зависимости коэффициента вязкости жидкости с помощью капиллярного вискозиметра
- •Теория работы
- •Определение коэффициента динамической вязкости капиллярным методом
- •Порядок выполнения работы
- •Вычисления:
- •Контрольные вопросы защиты лабораторной работы:
- •Лабораторная работа №5. Определение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса
- •Теория работы
- •2) Почему у одного и того же организма в разных физиологических состояниях соэ может отличаться?
- •Порядок выполнения работы
- •Вычисления:
- •Контрольные вопросы защиты лабораторной работы:
- •Раздел 2. Молекулярная физика и термодинамика Лабораторная работа №6. Измерение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом отрыва кольца
- •Теория работы
- •Порядок выполнения работы
- •Задание №1. Определение коэффициента жесткости пружины
- •Вычисления к заданию №1: Задание №2 Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости
- •Вычисления к заданию №2:
- •Контрольные вопросы защиты лабораторной работы:
- •Лабораторная работа №7. Определение размеров молекул касторового масла
- •Теория работы
- •Порядок выполнения работы
- •Вычисления:
- •Контрольные вопросы защиты лабораторной работы:
- •Лабораторная работа №8. Определение теплоемкости твердых тел
- •Теория работы
- •Определение удельной теплоемкости алюминия
- •Определение удельной теплоемкости латуни
- •Порядок выполнения работы Задание №1. Определение удельной и молярной теплоемкости алюминия
- •Вычисления к заданию №1:
- •Задание №2. Определение удельной и молярной теплоемкости латуни
- •Вычисления к заданию №2:
- •Контрольные вопросы защиты лабораторной работы:
- •Лабораторная работа № 9. Изучениеэлектроизмерительныхприборов. ПроверказаконаОма для участка цепи
- •Теория работы
- •1. Классификация электроизмерительных приборов
- •2. Физические основы работы отдельных систем измерительных приборов Приборы магнитоэлектрической системы
- •Приборы электромагнитной системы
- •Приборы электродинамической системы
- •3. Обозначения технических данных приборов
- •Порядок выполнения работы Задание №1. Проведение классификации электроизмерительных приборов
- •Задание №2. Вычисление показаний приборов и оценка погрешностей прямых измерений
- •Вычисления к таблице №2: Задание №3. Проверка закона Ома для участка цепи
- •Контрольные вопросы для защиты лабораторной работы:
- •Лабораторная работа № 10. Определение коэффициента диэлектрической поляризации питательных веществ
- •Теория работы
- •Порядок выполнения работы
- •Вычисления: Контрольные вопросы защиты лабораторной работы:
- •Лабораторная работа №11. Изучение дисперсии электропроводности ткани переменному току
- •Теория работы
- •Порядок выполнения работы
- •Вычисления:
- •Контрольные вопросы защиты лабораторной работы:
- •Лабораторная работа №12. Определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли. Изучение принципа суперпозиции магнитных полей
- •Теория работы
- •Порядок выполнения работы
- •Вычисления:
- •Контрольные вопросы защиты лабораторной работы:
- •Раздел 4. Оптика. Квантово - оптические явления Лабораторная работа № 13. Определение фокусных расстояний и оптической силы линз
- •Теория работы
- •Задание №1. Нахождение фокусного расстояния и оптической силы собирающей линзы
- •Порядок выполнения задания №1
- •Вычисления к заданию №1: Задание №2. Определение фокусного расстояния и оптической силы собирающей линзы методом Бесселя
- •Порядок выполнения задания №2
- •Вычисления к заданию №2: Контрольные вопросы защиты лабораторной работы:
- •Лабораторная работа №14. Определение концентрации раствора сахарозы с помощью рефрактометра
- •Теория работы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы защиты лабораторной работы:
- •Лабораторная работа №15. Изучение микроскопа
- •Теория работы
- •Задание №1. Определение увеличения микроскопа
- •Порядок выполнения задания №1
- •Задание №2. Определение абсолютного показателя преломления стекла
- •Порядок выполнения задания №2
- •Контрольные вопросы допуска и защиты лабораторной работы.
- •Вычисления к л/р №10 Лабораторная работа №16. Определение длины световой волны при помощи дифракционной решетки
- •Теория работы
- •Порядок выполнения работы Задание №1. Определение постоянной дифракционной решетки
- •Вычисления к заданию №1: Задание №2. Определение длины световой волны
- •Вычисления к заданию №2: Контрольные вопросы защиты лабораторной работы:
- •Лабораторная работа №17. Изучение основных законов внешнего фотоэффекта
- •Теория работы
- •Порядок выполнения работы Задание №1. Снятие световой характеристики фотоэлемента
- •Вычисления к заданию №1:
- •Задание №2. Снятие вольтамперной характеристики фотоэлемента
- •Задание №3. Снятие спектральной характеристики фотоэлемента
- •Вычисления к заданию №3:
- •Справочные данные:
- •Контрольные вопросы защиты лабораторной работы:
- •Приложение 1. Приставки для обозначения десятичных кратных и дольных единиц
- •Пример вычисления выражения, включающего значения физических величин со степенями числа 10
- •Приложение 2. Основные физические константы в си
- •Приложение 3. Связь между различными системами измерения Связь между различными системами измерения температуры
- •Англо-американские внесистемные единицы измерения
- •Литература:
Вычисления к заданию №1:
Вывод:
Задание №2. Определение удельной и молярной теплоемкости латуни
Выписать из задания №1 полученное среднее значение удельной теплоемкости алюминия <с2>.
Провести измерения, аналогичные пунктам 1-9 задания №1, используя в качестве исследуемого тело из латуни.
Найти удельную теплоемкость латуни по формуле (9.14), где удельная теплоемкость воды с3 = 4186 Дж/(кг·К).
Вычислить молярную теплоемкость латуни С по формуле (9.5), используя значение молярной массы латуни лат =0,129 кг/моль.
Данные измерений и вычислений занести в таблицу 2.
Удельная теплоемкость алюминия: <с2> = __________________________
Таблица 2.
№ |
m1, кг |
m2, кг |
m3, кг |
Т1, К |
Т2, К |
Т , К |
c,
|
<c>,
|
c,
|
<c>,
|
, % |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
| ||||||
с = | |||||||||||
С = |
Сравнить полученное значение удельной теплоемкости латуни с известным табличным значением: слат = 386 Дж/(кг·К).
Проверить для латуни закон Дюлонга и Пти (9.6). Сделать вывод.
Вычисления к заданию №2:
Вывод:
Контрольные вопросы защиты лабораторной работы:
Что изучает термодинамика? Что такое термодинамическая система, процесс? Какие бывают виды термодинамических систем, процессов?
Что такое количество теплоты? Запишите и сформулируйте Первое начало термодинамики. Объясните, что будет происходить с термодинамической системой при сообщении ей количества тепла (два механизма).
Запишите выражения и дайте определения теплоемкости, удельной и молярной теплоемкости.
Сформулируйте закон Дюлонга и Пти. Сравните полученные Вами значения молярных теплоемкостей алюминия и латуни с законом Дюлонга и Пти.
Запишите и объясните уравнение теплового баланса (9.9) для калориметрического метода. Сделайте вывод выражений (9.14) и (9.15) для определения удельных теплоемкостей латуни и алюминия.
Лабораторная работа № 9. Изучениеэлектроизмерительныхприборов. ПроверказаконаОма для участка цепи
Цель работы: изучить основные характеристики электрического тока и законы Ома, классификацию электроизмерительных приборов, их устройства, принцип работы, технические характеристики, правила отсчета и обработки результатов измерений.
Приборы и принадлежности: амперметры, вольтметры, многодиапазонные и комбинированные приборы разных систем и классов точности, источник тока, магазин сопротивлений.
Теория работы
Постоянный электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц. В металлах – электронов, в электролитах – ионов, в газах - электронов и ионов. Основными характеристиками постоянного тока являются:
Сила тока – заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за единицу времени: . (12.1)
Размерность силы тока: .
Плотность тока – сила тока, проходящего в проводнике единичного сечения: . (12.2)
Размерность плотности тока: .
Когда мы помещаем проводник в постоянное электрическое поле с разностью потенциалов , то со стороны электрического поля на заряды действует сила Кулона, которая совершает работу по перемещению зарядов и в проводнике возникает постоянный электрический ток. Т.е., постоянный ток – это электрический ток одного направления. Разность потенциалов в теории электрического тока называется по-другому – электрическое напряжение (или просто – напряжение) и обозначается. Размерность напряжения такая же, как и размерность разности потенциалов:.
Пусть электрический проводник – это металл. По своей химической структуре металл имеет металлическую решетку, в узлах которой находятся атомные остатки – положительные ионы, а электроны внешних орбиталей становятся коллективизированными. В металле, где атомные остатки связаны сильной металлической связью, атомные остатки не могут совершать поступательное хаотическое движение, но они находятся в состоянии непрерывного теплового колебательного движения. Если к металлу приложить внешнее электрическое поле, то, как было отмечено выше, электрическое поле начнет перемещать свободные коллективизированные электроны, которые будут двигаться по металлической решетке, испытывая постоянные соударения с атомными остатками, которые совершают тепловые колебания. Т.е., сам проводник оказывает сопротивление проходящему через него электрическому току.
Способность проводника препятствовать прохождению через него электрического тока называется электрическим сопротивлением проводника (или просто – сопротивлением) – R. Таким образом, сила тока в проводнике увеличивается с увеличением внешнего электрического поля, т.е. напряжения, и уменьшается при увеличении сопротивления самого проводника, т.е. способности проводника препятствовать току. Эти два фактора, от которых зависит сила тока в проводнике, объединяются законом Ома для участка цепи (для участка проводника) (Рис.12.1): (12.3)
сила тока на участке цепи прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.
Из закона Ома определяется размерность сопротивления:
.
Величина, обратная сопротивлению проводника, называется электропроводностью проводника (или просто электропроводностью):
. (12.4)
Размерность электропроводности:
.
Если участок проводника сопротивлением R подключен к источнику постоянного тока (Рис.12.2), имеющему внутреннее сопротивление r, то в цепи возникнет постоянный ток, за направление которого принимается направление от положительного полюса источника тока к его отрицательному полюсу. Величина силы тока определяется законом Ома для полной цепи, содержащей источник тока: (12.5)
cила тока в цепи содержащей источник тока прямо пропорциональна электродвижущей силе (ЭДС – ) источника тока и обратно пропорциональна сумме внешнего сопротивления (участка цепи) и внутреннего сопротивления источника тока.
В данной работе необходимо изучить основные характеристики постоянного электрического тока, классификацию электроизмерительных приборов для их определения, научиться их определять и использовать для нахождения сопротивления.